(57)【要約】【課題】型を用いてレリーフ構造を形成するプロセスにおいて、材料が型に固着するのを抑制する。【解決手段】本発明のパターン形成方法は、第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物を、型に設けられたレリーフ構造に接触させ、この状態で前記組成物を硬化させることと、硬化後の前記組成物と前記型とを互いから剥離することとを含む。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物を、型に設けられたレリーフ構造に接触させ、この状態で前記組成物を硬化させることと、
硬化後の前記組成物と前記型とを互いから剥離することと
を含んだことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記離型剤の少なくとも一部は前記ウレタンアクリレート樹脂と結合可能な反応性離型剤であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記反応性離型剤は変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記変性シリコーンオイルは、メタクリル変性シリコーンオイル及び／又はエポキシ変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記レリーフ構造は、ホログラム及び／又は回折格子を含んだことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記レリーフ構造は、開口部における最小寸法に対する深さの比が１／２以上である凹部及び底部における最小寸法に対する高さの比が１／２以上である凸部の少なくとも一方を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物の硬化物からなり、表面にレリーフ構造が設けられたことを特徴とする光学素子。
【請求項８】
前記離型剤の少なくとも一部は前記ウレタンアクリレート樹脂と結合可能な反応性離型剤であることを特徴とする請求項７に記載の光学素子。
【請求項９】
ウレタンアクリレート樹脂と、これと結合可能な反応性離型剤とを含んだ組成物の硬化物からなり、表面にレリーフ構造が設けられたことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の製造に利用可能なパターン形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子の製造においては、型を用いてレリーフ構造を形成することがある。例えば、特許文献１には、ロール状の型を用いてマイクロレンズアレイシートを製造することが記載されている。型を使用すると、光学素子を効率的に製造することができる。
【特許文献１】特開２００３−３０５７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
型を繰り返し使用すると、光学素子の材料又はその成分が型に固着することがある。光学素子の材料又はその成分が型に固着すると、この型を用いて得られる光学素子の形状精度が低下する。なお、同様の問題は、光学素子以外の物品の製造においても生じ得る。  
本発明の目的は、型を用いてレリーフ構造を形成するプロセスにおいて、材料が型に固着するのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１側面によると、第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物を、型に設けられたレリーフ構造に接触させ、この状態で前記組成物を硬化させることと、硬化後の前記組成物と前記型とを互いから剥離することとを含んだことを特徴とするパターン形成方法が提供される。
【０００５】
本発明の第２側面によると、第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物の硬化物からなり、表面にレリーフ構造が設けられたことを特徴とする光学素子が提供される。
【０００６】
本発明の第３側面によると、ウレタンアクリレート樹脂と、これと結合可能な反応性離型剤とを含んだ組成物の硬化物からなり、表面にレリーフ構造が設けられたことを特徴とする光学素子が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、型を用いてレリーフ構造を形成するプロセスにおいて、材料が型に固着するのを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、パターン形成装置の一例を概略的に示す図である。このパターン形成装置１００は、転写部と搬送機構と供給部とを含んでいる。
【００１０】
転写部は、転写ロール１０１と型１０２と光源１０５とを含んでいる。  
転写ロール１０１は、図１において、反時計回りに回転する。転写ロール１０１の円筒面は、型１０２を支持している。
【００１１】
型１０２は、転写ロール１０１の円筒面に対応して円筒形状を有している。型１０２の外面にはレリーフ構造が設けられている。型１０２は、例えば、以下の方法により得られる。
【００１２】
まず、レジスト層に電子線描画を行うか、又は、レジストパターンを形成したシリコン基板をエッチングする。これにより、微細パターンを形成する。この微細パターンを母型として用いて、ニッケル及び鉄などの金属からなる金型を電鋳により形成する。或いは、樹脂製の型を形成する。このようにして、型１０２を得る。
【００１３】
光源１０５は、型１０２に向けて、紫外線などの光を照射する。光源１０５としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、又は太陽灯を使用することができる。
【００１４】
光源１０５の代わりに、電子線源を設置してもよい。或いは、光源１０５の代わりに、ヒータを設置してもよい。なお、ヒータを設置する場合、転写に使用するロールがヒータを内蔵していてもよい。
【００１５】
搬送機構は、搬送ロール１０４を含んでいる。搬送機構は、帯状の支持体１１１が後述するノズル１０３の正面を通過し、その後、材料１１２を間に挟んで型１０２と密着するように、支持体１１１をその長さ方向に搬送する。
【００１６】
供給部は、ノズル１０３を含んでいる。供給部は、支持体１１１上に、流動性の材料１１２を供給する。材料１１２は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は放射線硬化性樹脂である。
【００１７】
図２は、図１に示すパターン形成装置を用いて製造可能な光学素子の一例を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図２に示す光学素子１０は、回折格子及び／又はホログラムを含んだ表示体である。この光学素子１０は、例えば偽像防止に利用する。
【００１９】
光学素子１０は、基材１１と、レリーフ構造形成層１２と、反射層１３と、隠蔽層１４と、印刷層１５とを含んでいる。この光学素子１０の前面は、印刷層１５側の面である。
【００２０】
基材１１は、光透過性の層である。典型的には、基材１１は透明である。基材１１は、例えば樹脂からなる。基材１１の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）及びポリエチレン（ＰＥ）などのプラスチックを使用することができる。基材１１の厚さは、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内とする。
【００２１】
レリーフ構造形成層１２は、基材１１の背面を被覆している。レリーフ構造形成層１２は、光透過性の層であって、典型的には透明である。レリーフ構造形成層１２の材料としては、例えば、放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００２２】
レリーフ構造形成層１２の厚さは、例えば、これに設けられている凹部の深さ又は凸部の高さの１倍乃至１０倍の範囲内とする。レリーフ構造形成層１２の形成に塗工法を利用する場合、その厚さは、典型的には０．５μｍ乃至５μｍの範囲内とする。
【００２３】
レリーフ構造形成層１２の背面には、レリーフ構造が設けられている。このレリーフ構造は、回折格子及びホログラムなどの回折構造を構成している。レリーフ構造は、回折構造の代わりに、光散乱構造を構成していてもよい。或いは、レリーフ構造は、回折構造と光散乱構造との双方を構成していてもよい。
【００２４】
このレリーフ構造が凹部を含んでいる場合、凹部の開口部における最小寸法に対する深さの比は１／２以上であってもよい。また、このレリーフ構造が凸部を含んでいる場合、凸部の底部における最小寸法に対する高さの比は１／２以上であってもよい。ここで説明する技術は、そのようなレリーフ構造を有しているレリーフ構造形成層１２の形成に特に有用である。
【００２５】
反射層１３は、レリーフ構造形成層１２の背面を被覆している。反射層１３は、レリーフ構造形成層１２とは屈折率が異なっている。
【００２６】
反射層１３は、レリーフ構造形成層１２の背面全体を被覆していてもよく、その一部のみを被覆していてもよい。後者の場合、光学素子１０に、反射層１３の輪郭に対応した像を表示させることができる。
【００２７】
反射層１３は、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、銀、金及び錫などの金属又は合金からなる。この場合、反射層１３の厚さは、例えば、１ｎｍ乃至１０ｎｍ又は２０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内とする。
【００２８】
反射層１３は、硫化亜鉛及び二酸化チタンなどの誘電体からなる透明な誘電体層であってもよい。この場合、誘電体層は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。多層構造には、繰り返し反射干渉が生じる設計を採用してもよい。即ち、誘電体層は、誘電体多層膜であってもよい。  
反射層１３は、省略することができる。
【００２９】
隠蔽層１４は、基材１１の前面を部分的に被覆している。隠蔽層１４は、反射層１３が反射した光を遮る役割を果たす。隠蔽層１４は、省略することができる。
【００３０】
印刷層１５は、隠蔽層１４上に設けられている。印刷層１５は、基材１１上に設けてもよい。また、印刷層１５は、省略してもよい。
【００３１】
図３は、光学素子を含んだ台紙付き粘着ラベルの一例を概略的に示す図である。  
この台紙付き粘着ラベル２０は、図２に示す光学素子１０と粘着層２１と剥離紙２２とを含んでいる。
【００３２】
粘着層２１は、粘着剤からなる。粘着層２１は、光学素子１０の背面を被覆している。光学素子１０と粘着層２１とは、粘着ラベルを構成している。
【００３３】
剥離紙２２は、粘着層２１を間に挟んで光学素子２１と向き合っている。剥離紙２２は、粘着ラベルを剥離可能に支持している。
【００３４】
上述した光学素子１０及び台紙付き粘着ラベル２０は、例えば、図１の装置を用いて以下の方法により製造することができる。
【００３５】
基材１１として使用する帯状の支持体１１１を、搬送機構を用いてその長さ方向に搬送する。そして、支持体１１１を搬送しながら、この支持体１１１上への材料１１２の供給と、型１０２から材料１１２へのレリーフ構造の転写とを行う。なお、材料１１２の供給とレリーフ構造の転写とは、同一のラインにおいて行ってもよく、異なるラインにおいて行ってもよい。
【００３６】
具体的には、ノズル１０３から支持体１１１上へと材料１１２を供給して、材料１１２からなる層を形成する。この層は、後でレリーフ構造形成層１２として使用する。
【００３７】
次に、材料１１２からなる層を間に挟んで支持体１１１を型１０２に密着させる。例えば、５０℃乃至１５０℃に加熱しながら、１０ｋｇ／ｃｍ2乃至５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力を印加する。これにより、材料１１２からなる層の表面に、版に設けられているレリーフ構造を転写する。なお、材料１１２が熱可塑性である場合には、材料１１２を加熱することによって予め軟化させておく。
【００３８】
その後、材料１１２を硬化させる。材料１１２が光硬化性である場合には、この状態で光源１０５から支持体１１１へ向けて紫外線などの光を照射して、材料１１２を硬化させる。材料１１２が熱硬化性である場合には、この状態で支持体１１１と型１０２との間に介在している材料１１２を加熱して、材料１１２を硬化させる。材料１１２が熱可塑性である場合には、材料１１２を冷却することにより硬化させる。
【００３９】
次に、硬化させた材料１１２からなる層を型１０２から剥離する。その後、この層の上に反射層１３を形成し、支持体１１１の上に隠蔽層１４及び印刷層１５をこの順に形成する。
【００４０】
反射層１３は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００４１】
隠蔽層１４及び印刷層１５は、例えば印刷法により形成することができる。この印刷としては、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、又はオフセット印刷を利用することができる。
【００４２】
以上のようにして、図２に示す光学素子１０を得る。また、この光学素子１０に、粘着層２１を間に挟んで剥離紙２２を貼り付けることにより、図３に示す台紙付き粘着ラベル２０を得ることができる。
【００４３】
このようなプロセスでは、材料が型に固着することがある。以下に説明する材料を使用すると、材料が型に固着するのを抑制することができる。
【００４４】
即ち、この材料として、ウレタンアクリレート樹脂と離型剤とを含んだ組成物を使用する。そして、ウレタンアクリレート樹脂としては、第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを反応させることにより得られるものを使用する。
【００４５】
第３級アミンは、樹脂硬化物の耐熱性と耐薬品性とに寄与する。第３級アミンとしては、例えば、活性水素を有しているものを使用する。そのような第３級アミンとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール、３−ジメチルアミノプロパノール、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−イソブチルジエタノールアミン、及びＮ−メチル−３−ピペリジンメタノールなどのアルカノールアミン類；ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、及びジメチルアミノエトキシプロピルアミンなどのジアルキルアミノアルキルアミン類；又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００４６】
第３級アミンの少なくとも一部として、第３級アミノ基と第２級アミノ基との双方を含んでいる化合物を使用してもよい。そのような化合物を使用すると、優れた耐熱性及び耐薬品性を達成できるのに加え、硬化性、強度及び表面硬度を向上させることができる。
【００４７】
アクリレートとしては、例えば、水酸基を含んだアクリレートを使用することができる。そのようなアクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、及び４−ヒドロキシブチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、及び４−ヒドロキシブチルメタクリレートなどのヒドロキシアルキルメタクリレート類、ヒドロキシアルキルアクリレート類若しくはヒドロキシアルキルメタクリレート類のε−カプロラクトン縮合物、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、２−ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシフェノキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００４８】
イソシアネートとしては、例えば、分子内にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネートを使用することができる。ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、又はそれらの混合物を使用することができる。例えば、１，５−ナフチレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、４，４’−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、ブタン−１，４−ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００４９】
ウレタンアクリレート樹脂は、例えば、第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとを混合し、それらを反応させることにより得られる。これら成分の混合比は、モル比で０．１〜０．５：０．４〜０．７：１．０であると好ましい。
【００５０】
ウレタンアクリレート樹脂の製造には、上述した成分に加え、他の成分を更に使用してもよい。例えば、第１級アミン及び／又は第２級アミンを更に使用してもよい。第１級アミン及び／又は第２級アミンとしては、プロピルアミン、イソブチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、１，２−ジメチルアミン、ジエチルアミン及びジブチルアミンなどのアルキルアミン、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００５１】
第３級アミンとアクリレートとイソシアネートとの混合物がウレタンアクリレート樹脂の材料に占める割合は、例えば６０質量％以上とし、典型的には８０質量％以上とする。
【００５２】
ウレタンアクリレート樹脂がこの組成物（溶媒を除く）に占める割合は、例えば５０質量％以上とし、典型的には８０質量％以上とする。
【００５３】
離型剤は、形状精度に優れたレリーフ構造を形成するのに加え、材料が型に残留するのを防ぐ役割を果たす。離型剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、アミドワックス及びテフロン（登録商標）パウダーなどの固形ワックス、弗素系及びリン酸エステル系などの界面活性剤、又はシリコーンを使用することができる。
【００５４】
シリコーンとして、以下の変性シリコーンを使用してもよい。  
１）変性シリコーンオイル側鎖型
２）変性シリコーンオイル両末端型
３）変性シリコーンオイル片末端型
４）変性シリコーンオイル側鎖両末端型
５）トリメチルシロキシケイ酸を含有するメチルポリシロキサン（以下、シリコーンレジンと呼ぶ）
６）シリコーングラフトアクリル樹脂
７）メチルフェニルシリコーンオイル
変性シリコーンオイルは、反応性シリコーンオイルと非反応性シリコーンオイルとに分類することができる。反応性シリコーンオイルとしては、例えば、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性シリコーンオイル、又は異種官能基変性シリコーンオイルを使用することができる。非反応性シリコーンオイルとしては、例えば、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸変性シリコーンオイル、又はフッ素変性シリコーンオイルを使用することができる。
【００５５】
離型剤として、ウレタンアクリレート樹脂と結合可能な反応性離型剤を使用してもよい。そのような離型剤は、樹脂が硬化する際に樹脂と結合するので、樹脂硬化物からのブリーディングを生じることがない。それゆえ、転写を繰り返したとしても、型のレリーフ構造に固着することがない。それゆえ、反応性離型剤を使用すると、材料が型に固着するのを最も効果的に抑制することにある。また、反応性離型剤を使用した場合、樹脂硬化物からのブリーディングを生じないので、樹脂硬化物とその上に形成する金属蒸着膜との密着性が向上する。
【００５６】
反応性離型剤としては、例えば、エポキシ変性又はメタクリル変性した離型剤を使用することができる。エポキシ基及びメタクリル基は、アクリロイル基と反応して結合を形成する。エポキシ変性又はメタクリル変性した離型剤としては、例えば、エポキシ変性及び／又はメタクリル変性シリコーンオイルを使用することができる。
【００５７】
離型剤の量は、１００質量部のウレタンアクリレート樹脂に対して、例えば１質量部乃至３質量部の範囲内とし、典型的には１質量部乃至５質量部の範囲内とする。
【００５８】
この組成物は、他の成分を更に含むことができる。  
例えば、この組成物は、光照射によって硬化させる場合には、光増感剤を更に含んでいる必要がある。なお、この組成物は、電子線照射によって硬化させる場合には、光増感剤は不要である。
【００５９】
光増感剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン及びα−フェニルベンゾインなどのベンゾイン系化合物；アントラキノン及びメチルアントラキノンなどのアントラキノン系化合物；ベンジル：ジアセチル；アセトフェノン及びベンゾフェノンなどのフェニルケトン化合物；ジフェニルジスルフィド及びテトラメチルチウラムスルフィドなどのスルフィド化合物；α−クロルメチルナフタリン；アントラセン；ヘキサクロロブタジエン及びペンタクロロブタジエンなどのハロゲン化炭化水素；又はこれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。光増感剤の量は、１００質量部のウレタンアクリレート樹脂に対して、例えば０．５質量部乃至１０質量部の範囲内とする。
【００６０】
この組成物は、重合防止剤を更に含んでいてもよい。重合防止剤を使用すると、貯蔵安定性が向上する。重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ｔ−ブチルハイドロキノン、カテコール及びハイドロキノンモノメチルエーテルなどのフェノール類；ベンゾキノン及びジフェニルベンゾキノン等のキノン類；フェノチアジン類；銅類；又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００６１】
この組成物は、促進剤、粘度調節剤、界面活性剤、消泡剤及びシランカップリング剤などの助剤を更に含んでいてもよい。また、この組成物は、スチレンブタジエンゴムなどの高分子体を更に含んでいてもよい。そして、この組成物は、反応性希釈剤、添加剤及び顔料の１つ以上を更に含んでいてもよい。
【００６２】
例えば、この組成物は、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリエーテル、エポキシ樹脂及びスチレン含有ポリマーなどの非反応性樹脂を更に含んでいてもよい。また、この組成物は、ケイ素化合物、レベリング剤、酸化防止剤及び重合禁止剤などの添加剤を更に含んでいてもよい。
【００６３】
この組成物は、溶媒を更に含んでいてもよい。溶解性や乾燥速度を考慮した場合、溶媒として、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン又はキシレンを使用してもよい。
【００６４】
ここでは、図２に示す光学素子１０及び図３に示す台紙付き粘着ラベル２０の製造について説明したが、上述した技術は、他の物品の製造にも適用可能である。例えば、上述した技術は、レリーフ構造を含んだ転写箔の製造に適用してもよい。
【００６５】
また、ここでは、光学素子１０を偽造防止に利用することを説明したが、光学素子１０は、他の目的で使用することも可能である。例えば、光学素子１０は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の実施例を説明する。  
＜サンプルＡ１の製造＞
以下に説明する方法により、図２に示す光学素子１０を製造した。
【００６７】
まず、以下の方法により、放射線硬化型樹脂組成物を合成した。  
フラスコと、フラスコ内の流体の温度を測定する温度計と、この流体を冷却する冷却管と、この流体を攪拌する攪拌装置とを含んだ試験装置を準備した。フラスコ内で、１０．６質量部の住化バイエルウレタン株式会社製のデスモジュールＮ３８００ ＨＤＩ型プレポリマーと、１０．０質量部の溶剤としてのＮ−メチルピロリドンと、２０．０質量部の酢酸エチルとを混合した。４０℃以下に保ちながら、この混合液に、滴下ロートを用いて１．１質量部のＮ，Ｎ’−ジメチルアミノプロピルアミンを２０分かけて滴下した。その後、この混合液に、３８．３質量部のペンタエリスリトールトリアクリレート（大阪有機化学工業株式会社製のビスコート３００）と０．０００１質量部の触媒としてのオクチル酸スズとを加えた。更に、この混合液を８０℃に昇温し、この温度に２時間維持してウレタン化反応を継続させた。反応終了後、反応生成物に、溶剤として１０．０質量部のメチルエチルケトンと１０．０質量部のイソプロピルアルコールとを加え、１００質量部のウレア変性ウレタンアクリレートポリマー溶液を得た。この樹脂溶液の粘度は、１８．９ｍＰａ・ｓ／２５℃であった。
【００６８】
次に、この樹脂溶液に、ウレア変性ウレタンアクリレートポリマーに対して１質量％の離型剤及び６質量％の開始剤を添加した。離型剤としては、変性アクリルシリコーンオイルであるＢＹＫｃｈｅｍｉｅ社製のＢＹＫ３７００を使用した。開始剤としては、チバスペシャリティケミカルズ社製のイルガキュア１８４を使用した。
【００６９】
その後、この混合液を、メチルエチルケトンで希釈した。以上のようにして、塗工液を得た。以下、この塗工液を「塗工液Ａ」と呼ぶ。
【００７０】
この塗工液Ａを用いて基材１１上にレリーフ構造形成層１２を形成した。  
具体的には、基材１１上でとしての厚さが１６μｍのＰＥＴフィルム(東レ株式会社製ルミラー)上に、グラビアロールコータを用いて、塗工液Ａを乾燥膜厚が約２μｍとなるように塗布した。なお、この塗膜は常温でタックフリーとなり、それゆえ、塗膜形成後の基材１１はロール状に巻き取ることができた。
【００７１】
次に、型から塗膜にレリーフ構造を転写した。具体的には、９５℃に昇温したロール形状の型に先の塗膜を押し当てた。そして、この状態で、光源としてメタルハライドランプを用いて、塗膜に約５００ｍＪの紫外線を照射した。
【００７２】
ここでは、以下の方法により製造した型を使用した。即ち、まず、一辺が１５０ｍｍのガラス板上にレジスト層を形成し、このレジスト層に対して電子線描画を行った。これにより、レジスト層の表面に、ピッチが９００ｎｍであり、深さが１００ｎｍの溝を形成した。このレリーフ構造をニッケル電鋳によって複製することにより型を得た。  
塗膜の硬化後、これを型から剥離した。これにより、レリーフ構造形成層１２を得た。
【００７３】
なお、レリーフ構造形成層１２を形成した基材１１は、約３０００ｍの長さに亘って異常なしに巻き取ることができた。
【００７４】
また、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤から中盤に得られたレリーフ構造形成層１２に欠陥は生じていなかったが、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２では転写面が白化していた。即ち、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２は、光散乱を生じていた。これは、型のレリーフ構造に塗工液Ａの成分が固着し、レリーフ構造形成層１２の形状精度が低下したことに起因している。
【００７５】
更に、この積層体の一部を切り出し、テープ剥離テストを行った。その結果、レリーフ構造形成層１２の基材１１に対する密着性は良好であることが分かった。
【００７６】
次に、真空蒸着法を用いて、レリーフ構造形成層１２上にアルミニウムからなる反射層１３を形成した。反射層１３の厚さは、５０ｎｍとした。
【００７７】
ここで、この積層体の一部を切り出し、テープ剥離テストを行った。その結果、反射層１３のレリーフ構造形成層１２に対する密着性は良好であることが分かった。
【００７８】
次いで、グラビアコータを用いて、基材１１上に隠蔽層１４及び印刷層１５をこの順に形成した。これらをオーブンにて乾燥させ、適当な寸法に裁断することにより、図２に示す光学素子１０を得た。以下、このようにして得られた光学素子１０を「サンプルＡ１」と呼ぶ。
【００７９】
＜サンプルＡ２の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び２００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＡ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＡ２」と呼ぶ。
【００８０】
なお、サンプルＡ２の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤から中盤に得られたレリーフ構造形成層１２に欠陥は生じていなかったが、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２では転写面が白化していた。
【００８１】
＜サンプルＡ３の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び３００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＡ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＡ３」と呼ぶ。
【００８２】
なお、サンプルＡ３の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤から中盤に得られたレリーフ構造形成層１２に欠陥は生じていなかったが、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２では転写面が白化していた。
【００８３】
＜サンプルＢ１の製造＞
まず、ウレア変性ウレタンアクリレートポリマーの代わりにグリシジル型エポキシアクリレートポリマーを使用したこと以外は、塗工液Ａについて説明したのと同様の方法により塗工液を調製した。以下、この塗工液を「塗工液Ｂ」と呼ぶ。
【００８４】
次に、塗工液Ａの代わりに塗工液Ｂを使用したこと以外は、サンプルＡ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＢ１」と呼ぶ。
【００８５】
なお、サンプルＢ１の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤から中盤に得られたレリーフ構造形成層１２に欠陥は生じていなかったが、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２では転写面が白化していた。
【００８６】
＜サンプルＢ２の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び２００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＢ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＢ２」と呼ぶ。
【００８７】
なお、サンプルＢ２の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていた。
【００８８】
＜サンプルＢ３の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び３００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＢ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＢ３」と呼ぶ。
【００８９】
なお、サンプルＢ３の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていた。
【００９０】
＜サンプルＣ１の製造＞
まず、離型剤を添加しなかったこと以外は、塗工液Ａについて説明したのと同様の方法により塗工液を調製した。以下、この塗工液を「塗工液Ｃ」と呼ぶ。
【００９１】
次に、塗工液Ａの代わりに塗工液Ｃを使用したこと以外は、サンプルＡ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＣ１」と呼ぶ。
【００９２】
なお、サンプルＣ１の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていた。
【００９３】
＜サンプルＣ２の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び２００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＣ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＣ２」と呼ぶ。
【００９４】
なお、サンプルＣ２の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていた。
【００９５】
＜サンプルＣ３の製造＞
溝のピッチ及び深さをそれぞれ４００ｎｍ及び３００ｎｍとしたこと以外は、サンプルＣ１について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。以下、この光学素子１０を「サンプルＣ３」と呼ぶ。
【００９６】
なお、サンプルＣ２の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていた。
【００９７】
＜耐熱性及び耐薬品性の評価＞
サンプルＡ１乃至Ａ３、Ｂ１乃至Ｂ３及びＣ１乃至Ｃ３の各々について、耐熱性及び耐薬品性を評価した。
【００９８】
耐熱性の評価に当たっては、１５０℃に設定したオーブン内にサンプルを３分間放置し、外観を調べた。加熱によって外観に変化を生じなかったサンプルは、良好な耐熱性を有していると判断した。そして、加熱によって外観に変化を生じたサンプルは、耐熱性が不十分であると判断した。
【００９９】
また、耐薬品性の評価に当たっては、サンプルを、食塩水、エタノール及びアセトンの各々に２４時間浸漬させ、外観を調べた。何れの液に浸漬させても外観に変化を生じなかったサンプルは、良好な耐薬品性を有していると判断した。そして、何れかの液に浸漬させることによって外観に変化を生じたサンプルは、耐薬品性が不十分であると判断した。
【０１００】
結果を、下記表１に纏める。
【表１】
2010079226.tif 000002
【０１０１】
表１において、「耐刷性」は、転写を繰り返すことに伴う型の劣化に対する耐性を意味している。「耐刷性」については、約３０００ｍの長さの基材１１上にレリーフ構造形成層１２を形成した場合に、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じなかったサンプルには記号「○」を表示し、転写の序盤から中盤に得られたレリーフ構造形成層１２には欠陥を生じておらず、転写の終盤に得られたレリーフ構造形成層１２の転写面が白化していたサンプルには記号「△」を表示し、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥が生じていたサンプルには記号「×」を表示することとした。
【０１０２】
また、表１では、「耐熱性」に優れていたサンプルには記号「○」を表示し、「耐熱性」が不十分であったサンプルには記号「×」を表示している。同様に、表１では、「耐薬品性」に優れていたサンプルには記号「○」を表示し、「耐薬品性」が不十分であったサンプルには記号「×」を表示している。
【０１０３】
表１から明らかなように、塗工液Ａを用いた場合、溝のピッチ及び深さに拘らず、耐刷性、耐熱性及び耐薬品性の全てについて優れた性能を達成できた。
【０１０４】
＜サンプルＤ３の製造＞
まず、非反応性離型剤であるＢＹＫｃｈｅｍｉｅ社製のＢＹＫ３７００の代わりに、反応性離型剤である信越化学工業株式会社製のメタクリル変性反応性シリコーンオイルＸ−２２−１７４ＤＸを使用したこと以外は、塗工液Ａについて説明したのと同様の方法により塗工液を調製した。以下、この塗工液を「塗工液Ｄ」と呼ぶ。
【０１０５】
次に、塗工液Ａの代わりに塗工液Ｄを使用したこと以外は、サンプルＡ３について説明したのと同様の方法により光学素子１０を製造した。なお、ここでも、得られたレリーフ構造形成層１２を確認したところ、欠陥等は生じていなかった。以下、この光学素子１０を「サンプルＤ３」と呼ぶ。
【０１０６】
なお、サンプルＤ３の製造においても、得られたレリーフ構造形成層１２を確認した。その結果、転写の序盤乃至終盤に得られた全てのレリーフ構造形成層１２において欠陥は生じていなかった。
【０１０７】
＜耐熱性及び耐薬品性の評価＞
サンプルＤ３について、サンプルＡ１乃至Ａ３、Ｂ１乃至Ｂ３及びＣ１乃至Ｃ３の各々について説明したのと同様の方法により、耐熱性及び耐薬品性を評価した。結果を、下記表２に纏める。
【表２】
2010079226.tif 000003
【０１０８】
表２には、表１と同様の基準で評価した結果を示している。表２に示すように、反応性離型剤を使用することにより、耐刷性を更に向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】パターン形成装置の一例を概略的に示す図。
【図２】図１に示すパターン形成装置を用いて製造可能な光学素子の一例を概略的に示す断面図。
【図３】光学素子を含んだ台紙付き粘着ラベルの一例を概略的に示す図。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…光学素子、１１…基材、１２…レリーフ構造形成層、１３…反射層、１４…隠蔽層、１５…印刷層、２０…台紙付き粘着ラベル、２１…粘着層、２２…剥離紙、１００…パターン形成装置、１０１…転写ロール、１０２…型、１０３…ノズル、１０４…搬送ロール、１０５…光源、１１１…支持体、１１２…材料。
【図１】
2010079226.tif 000004
【図２】
2010079226.tif 000005
【図３】
2010079226.tif 000006